Закон излучения или поглощения энерги

Спектроскопия основана на общем законе излучения или поглощения энергии [c.338]

При когерентном рассеянии света молекулами, описываемом законом Рэлея (см. уравнение (467)), часть энергии излучения переходит в энергии вращательного и колебательного состояния молекул. Поэтому в спектре рассеянного света наряду с частотой линии возбуждающего света наблюдаются линии с большими и меньшими частотами, соответствующие выделению и поглощению энергии молекулами. Поскольку при комнатной температуре преобладает основное колебательное состояние, происходит только поглощение энергии. Линии получаемого таким образол спектра комбинационного рассеяния (КР) часто значительно сдвинуты по сравнению с линиями падающего на вещество света в сторону больших длин волн. В то время как ИК-спектр связан с изменением дипольного момента молекул, появление линий в КР-спектре связано с изменением поляризуемости молекул. Поэтому линии спектра [c.354]

Химические реакции тесно связаны с такими физическими процессами, как электрические явления, теплопередача, поглощение или излучение электромагнитных колебаний. Например, химические реакции, протекающие в гальванических элементах и аккумуляторах, являются причиной возникновения электрического тока. Многие химические реакции сопровождаются выделением или поглощением энергии в виде теплоты, а возникновение других реакций обусловлено действием света. Так, поглощение солнечного света зелеными растениями вызывает сложные реакции фотосинтеза, в результате которых из двуокиси углерода и воды образуются различные органические соединения. Таким образом, физическая химия решает наиболее общие вопросы химии, опираясь на физические законы и методы исследования. [c.5]

Большое влияние на последуюш,ее развитие учения о строении вещества оказало открытие квантовой природы лучистой энергии и разработка квантовой теории. В результате исследования закона распределения энергии в спектре температурного излучения (абсолютно черного тела) Планком было установлено, что испускание и поглощение атомом лучистой энергии происходит порциями е, которые были названы квантами. Из этих работ следовало, что в атоме имеются определенные уровни энергии и излучение или поглощение энергии атомом сопряжено со скачкообразным переходом электронов в различные энергетические состояния, отвечающие определенным уровням энергии. [c.16]

I Между количеством поглощенной энергии при фотохимической реакции и количеством прореагировавшего вещества существует зависимость, выражаемая законом фотохимической эквивалентности Эйнштейна (1912 г.). По этому закону каждая молекула, реагирующая под действием света, поглощает один квант излучения, вызывающего реакцию. [c.96]

Это соотношение называется правилом частот Бора Оно показывает, что в процессах излучения и поглощения энергии атомами и молекулами выполняется закон сохранения энергии [c.10]

Число фотонов, равное числу Авогадро, называется Эйнштейном , так же как число электронов, равное числу Авогадро, называется фараде-ем . Расчет энергии, переносимой одним Эйнштейном фотонов, рассмотрен в разд. 15.1. Совсем недавно были найдены исключения из этого закона одновременное поглощение двух квантов в системах, облученных интенсивным и когерентным излучением лазера [c.547]

Полученные соотношения показывают, что отношение энергии излучения к энергии поглощения не зависит от природы тел и равно излучающей способности абсолютно черного тела при той же температуре это положение носит название закона Кирхгофа (1882 г.). Из сопоставления формулы (VI.72) и соотношения (б) следует г = А, т. е. степень черноты тела равна его поглощательной способности. [c.307]

Таким образом, Бор предположил, что электрон в атоме не подчиняется законам классической физики. Согласно Бору, излучение или поглощение энергии определяется переходом из одного состояния, например с энергией Ех, в другое — с энергией соответствует [c.22]

Учитывая, что С = гСо, можно записать А = г, т. е. способность тела к поглощению излучения численно равна степени черноты его. Так как г и А изменяются в пределах от О до 1, из соотнощения (6.27) следует, что лучеиспускательная способность реального тела всегда меньще лучеиспускательной способности абсолютно черного тела при той же температуре. Закон Ламберта. Изменение интенсивности излучения по различным направлениям определяется законом Ламберта. Согласно этому закону излучение энергии элементом поверхности dFt [c.118]

Инфракрасный анализ основан на законе Бера - Ламберта, согласно которому добавление некоторого количества молекул на пути монохроматического излучения приводит к дополнительному поглощению энергии излучения. В интегральной форме закон выражается следующим образом [c.358]

Пусть прямолинейный пучок монохроматического света проходит через гомогенную среду, ограниченную плоскими гладкими параллельными окнами. Поглощение света средой подчиняется закону, согласно которому энергия излучения при прохождении через среду уменьшается с расстоянием экспоненциально, т. е. если энергию излучения, входящего в данную среду, обозначить Ро, а энергию излучения, прошедшего в среде расстояние Ь — через Р, то величина 1д Ро/Р) пропорциональна Ь. Эта зависимость известна как закон Ламберта. Расстояние Ь обычно называют длиной пути, а величину логарифмического затухания lg(Po/i ), характеризующую оптическую прозрачность материала,— поглощением или оптической плотностью и обозначают буквой Л. Таким образом, [c.320]

Так как излучение и поглощение энергии, согласно законам электродинамики, имеет место только тогда, когда заряды движутся, т. е. плотность около отдельных точек пространства меняется, каждое дискретное состояние атома будет стационарным, т. е. энергия его самопроизвольно не изменяется. [c.174]

Выход флуоресценции можно определить или как долю поглощенной энергии, испускаемой обратно в виде излучения, или, что еще важнее, как долю числа фотонов, испускаемых обратно. Эти два числа совпадают только в случае резонансной флуоресценции обычно (особенно в случае конденсированных систем) испускаемый свет имеет меньшую частоту по сравнению с поглощенным (закон Стокса), и поэтому энергетический выход меньше, чем квантовый выход <с. [c.159]

На рис. П-2 было показано, что несмотря на различие в величине поглощенных квантов (т. е. при воздействии излучений различной. длины волны), возбужденные молекулы до начала излучения успевают растратить часть поглощенной энергии и все переходят в одинаковое состояние с распределением колебательной энергии, соответствующим данной температуре. Поэтому излучение всех молекул происходит с одного и того же электронного уровня и имеет одинаковый спектральный состав. Кажущееся отклонение от этого закона наблюдается в тех случаях, когда спектр флуоресценции вещества представляет собой суммарное излучение, состоящее из нескольких налагающихся друг на друга первичных полос, каждая из которых возбуждается при облучении соответственно различными длинами волн (или раствор содержит несколько флуоресцирующих веществ, различающихся по положению своих спектров возбуждения и излучения). В таких случаях в зависимости от спектрального состава (длины волны) возбуждающего потока в спектре излучения могут отсутствовать те или иные первичные полосы, и суммарный спектр флуоресценции (а следовательно, и ее цвет) будет соответственно изменяться. [c.40]

В этом заключается фотохимический закон Эйнштейна (1905), составляющий основу количественной фотохимии. Так как число поглощенных квантов равно количеству поглощенной энергии излучения и, деленному на величину кванта Ау, то закон Эйнштейна выражается следующей простой зависимостью [c.488]

Вант-Гофф (1904) показал, что количество химически превращенного вещества прямо пропорционально количеству поглощенного веществом света. Большое значение для понимания механизма фотохимических реакций имеет закон фотохимической эквивалентности Штарка— Эйнштейна (1912), согласно которому каждому поглощенному кванту излучения кч соответствует одна измененная молекула. Следовательно, под действием света в единицу времени должны подвергнуться превращению Пр — Q/h молекул (где Q — количество поглощенной энергии в единицу времени). [c.120]

Рассмотренные данные позволяют оценить вероятность передачи энергии от заместителя к ароматической группе, если известен закон поглощения энергии излучения различными группами молекулы. Принимая, что вероятность поглощения энергии излучения пропорциональна электронным долям различных групп молекулы, можно получить для вероятности передачи энергии следующую формулу [52] [c.324]

Фотохимические реакции - это химические превращения молекул под действием излучения определенной энергии. Большинство таких реакций принадлежат к многостадийным процессам, начинающимся с поглощения фотона молекулой. Фотохимические превращения будут происходить только в том случае, если свет поглощается веществом. В этом суть первого закона фотохимии, открытого в 1817 г. Гротгусом. [c.578]

Это замечание имеет общий характер. Действительно, коэффициенты поглощения и излучения могут быть выражены как через концентрации нейтралов, так и через концентрации заряженных частиц. Эти концентрации связаны между собой уравнением Саха. Однако точность расчетов по Саха иногда недостаточно высока даже для равновесной плазмы из-за неточности статистических сумм, энергий реакций и поправок к ним, учитывающим взаимодействия в плазме. Для слабо ионизованной плазмы концентрации нейтралов известны, естественно, более точно. Поэтому точнее рассчитываются поглощение (для положительного континуума) и излучение (для отрицательного континуума). При нарушениях ионизационного равновесия и (как следствие) закона Кирхгофа поглощение можно рассчитывать только по N (по N — для отрицательного континуума), а излучение — только по (по и iVJ. [c.178]

Первопричиной излучения энергии является переход электрона с орбиты на орбиту в ядре атома. Чем ближе орбита электрона к ядру, тем больше сила его притяжения (по закону Кулона), тем больше энергия связи с ядром. Для перехода с ближней орбиты на дальнюю необходимо затратить определенное (квантовое по порции) количество энергии. Так происходит поглощение энергии. Переход электрона с дальней орбиты на вакантную ближнюю сопровождается выделением энергии, так реализуется процесс излучения. [c.257]

Скорость фотохимических реакций. Скорость фотохимических реакций так же, как и темновых реакций, зависит от концентрации превращаемых веществ и температуры. Кроме того, она пропорциональна количеству поглощенной энергии излучения. Согласно закону Бэра — Ламберта, между интенсивностью / падающего монохроматического излучения и интенсивностью излучения /, прошедшего через слой вещества А, существует зависимость [c.450]

Р. Бунзен и Г. Роско сформулировали закон фотохимии, устанавливающий связь между выходом фотохимической реакции и поглощенной энергией светового излучения. [c.558]

Рассмотрим теперь возможные источники свободной энергии. Если принять, что состав первобытной атмосферы был близок современному, то мы опять-таки, уже в третий раз, сталкиваемся с ощутимыми трудностями. Современная атмосфера постоянно (по крайней мерс па протяжении дневных часов) подвергается непрерывному воздействию электромагнитного излучения Солнца. Приводит ли поглощение энергии этого излучения к химическим реакциям меж,а,у простыми атмосферными газами Как гласит так называемый первый закон фотохимии, электромагнитное излучение может способствовать протеканию химических реакций только в том случае, если оно поглощается реагирующими молекулами [10]. Для того чтобы ответить на поставленный вопрос, нам необходимо знать следующее [c.106]

Таким образом, Бор предположил, что электрон в атоме не подчиняется законам классической физики. Согласно Бору, излучение или поглощение энергии определяется переходом из одного состояния, например с энергией Е, в другое — с энергией Е2, что соответствует переходу электрона с одной стационарной орбиты на другую. При таком переходе излучается или поглощается энергия лЕ, величина которой определяется соотношением [c.22]

Величина фэи зависит от длины волны возбуждающего излу чения (закон Вавилова). Однако спектр люминесценции слож ных молекул в конденсированной фазе не зависит от длинь волны возбуждающего излучения, потому что излучение кван тов флуоресценции осуществляется только с одного уровня (5l >, см. рис. 1.32). Так как наблюдается одновременное и не зависимое друг от друга свечение очень большого числа моле кул, суммарное излучение некогерентно. Энергия излученных квантов меньше энергии поглощенных, поэтому максимум спектра флуоресценции сдвинут в сторону длинных волн по отношению к максимуму спектра поглощения этого же соединения (правило Стекса — Ломмеля). [c.95]

Если в статическом магнитном поле Н достигнуто равновесное состояние и допустимо пользование законами распределения классической статистики, то заселенности отдельных энергетических уровней определяются больцмановским множителем е-йРНт /А -Заселенности нижних энергетических уровней больше, чем верхних, поэтому, если включить переменное магнитное поле резонансной частоты, число актов поглощения превысит число актов вынужденного излучения, в результате вещество будет поглощать энергию радиочастотного поля. Таки.м образом, в парамагнетике идут два противоположных процесса радиочастотное поле выравнивает заселенности различных магнитных уровней, а внутренние взаимодействия стремятся восстановить больцмановское распределение, переводя поглощенную энергию радиочастотного поля в тепло. [c.717]

Протекающие одновременно процессы поглощения и излучения определяют структуру основного закона переноса лучистой энергии в иэлучающе-поглощающей среде [c.200]

Распространяясь прямолинейно со скоростью света, тепловые лучи подчинаются всем геометрическим законам оптики (поглощение, отражение, преломление). Способностью теплового излучения и поглощения обладают все тела с температурой выше О К, т. е. все тела непрерывно излучают и поглощают лучистую энергию. При этом с ростом температуры тела соответственно его внутренней энергии увеличивается интенсивность излучения. Последняя весьма велика у твердых и жидких тел, причем в лучистом теплообмене участвуют лишь их тонкие поверхностные слои и тепловое излучение можно практически считать поверхностным явлением. Газы и пары отличаются объемным характером [c.304]

HaoS. значение в химии имеет фотолюминесценция. Ее характеризуют спектрами поглощения и люминесценции, поляризацией Л., энергетич. выходом (отношение энергии, излучаемой телом в виде Л., к поглощенной энергии), квантовым выходом (отношение числа излученных квантов к числу поглощенных), кинетикой. Максимум спектра фотолюминесценции обычно сдвинут в длинноволновую область по отношению к максимуму спектра поглощения (закон Стокса). Спектры поглощения и флуоресценции приблизительно зеркально симметричны, если они изображены в шкале частот (прави-чо зеркальной симметрии). Квантовый выход фотолюминесценции постоянен, если длина волны возбуждающего света Хе меньше длины волны Л. Хф, и резко уменьшается при X. > X (закон Вавилова). Зависимость интенсивности фотолюминесценции I от времени t для свечения дискретных центров имеет вид /(i) = = 7оехр(—i/x), где/о — интенсивность возбуждающего света, г — время жизни частиц на возбужд. уровне. Для рекомбинац. Л. I(t) = /о/(1 -(- pi) , где р — константа, 1 < а < 2. При повышении т-ры, увеличении концентраций в-ва, изменении pH, наличии примесей (в т. ч. Оз) наблюдается уменьшение выхода Л.— тушение. Различают тушение без уменьшения и с уменьшением г — соотв. статическое и динамическое, или тушение 1-го и 2-го рода (см. Штерна — Фольмера уравнение). [c.306]

ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ (ФЭС), метод исследования строения в-ва, основанный на явлении фотоэффекта с использ. монохроматич. УФ излучения. При облучении в-ва происходит поглощение фотона с энергией ftv (А — постоянная Планка, V — частота излучения), соп-мвождающееся эмиссией электрона с кинетич. энергией Екия. Измерив кия, можно рассчитать потенциал ионизации Ев атома или молекулы по закону сохранения энергии Ау = и + Якия. Для фотоионизации использ. обычно линии Не(1) (Av = 21,2 эВ), Не(П) (Av = 40,8 эВ), Ме(1) (ЙУ = 16,8 эВ), а также монохроматизиров. синхротронное излучение со значениями Лу < 10 эВ (излучение с большими энергиями использ. в рентгеноэлектронной спектроскопии). Энергетич. спектры фотоэлектронов (т. е. распределение электронов по энергиям) измеряют в фотоэлектронных спектрометрах, осн. элементы к-рых — источник ионизирующего излучения, анализатор энергий электронов (электростатич. илн магнитный) и детектор электронов. Погрешность определения Екия 0,005 эВ. Каждому электронному уровню соответствует своя полоса (шириной 0,02 эВ) или часть полосы спектра. [c.634]

Еще в ранних работах было установлено, что полиметилметакрилат (ПММА) под действием ионизирующих излучений деструктируется, причем разрыв связей в макромолекуле происходит по закону случая [181, 182, 190—194]. Анализ данных по зависимости снижения молекулярного веса полимера от дозы излучения показал, что при облучении ПММА у-лучами Со величина поглощенной энергии в расчете на один акт разрыва цепи составляет 61 эв [185] и 59 эв [195]. Аналогичное значение д = 59 эв было получено из данных по облучению ПММА электронами энергии 1 Мэе при температуре, близкой к комнатной [175]. Значения в пределах 50—81 эв были получены для процесса облучения у-лучами образцов ПММА, предварительно подвергнутых нагреванию при 100° в вакууме [196]. В одном из последних исследований было найдено, что при облучении ПММА у-лучами в вакууме д = = 83 эв [188]. Имеются данные, что а-частицы полония малоэффективны в отношении радиационной деструкции ПММА, д в этом случае составляет 263 эв [197]. Этот факт был объяснен одновременным разрывом нескольких связей в сравнительно коротком отрезке молекулярной цепи полимера вследствие высокой плотности ионизации в треке а-час-тицы. При облучении ПММА при комнатной температуре электронами энергии 2 Мэе и у-лучами для д были получены значения 55 и 71 э соответственно [197]. Таким образом, экспериментальные данные показывают, что действие на ПММА быстрых электронов и у-лучвй при комнатной температуре в вакууме сопровождается разрывом одной связи в основной цепи при поглощении приблизительно 60 эв энергии излучения. Эта величина энергии разрыва макромолекулы ПММА была использована при количественном исследовании структуры сшитого полиметилметакрилата методом радиационной деструкции [198]. [c.101]

Термин люминесценция применяется для обозначения явления испускания электромапнитного излучения веществами, возбужденными в результате поглощения энергии. При испускании излучения люминесценции вещество возвращается в свое основное электронное состояние. Излучение, испускаемое веществом при температурах выше примерно 500 °С, является тепловым излучением, которое подчиняется законам Кирх гофа для излучения абсолютно черного тела. Люминесценция в дополнение к тепловому излучению представляет собой излучение в данном спектральном интервале при данной температуре. Обычно термин люминесценция относят к излучению в видимой области ( холодное излучение ), испускаемому при температурах ниже 500 °i . Люм инесци-рующие вещества называют люминофорами для твердых веществ пользуются также терминами кристаллофосфор или фосфор . Люминесценция может продолжаться еще йекоторое время лосле окончания возбуждения (в отличие от обычного явления рассеяния света или эффекта комбинационного рассеяния света). [c.91]

Измерение дозы ионизирующих излучений и активности радиоактивных препаратов называется дозиметрией. Дозиметрия основывается на законах прохождения заряженных частиц, рентгеновских лучей, у-лучей и нейтронов через вещество. Все эти процессы сопровождаются поглощением энергии излучения в ионизирующейся среде. [c.93]

Законы излучения чёрного тела. Под излучением мы будем понимать в этой главе, с одной стороны, процесс испускания различными телами электромагнитных волн, с другой, — явление распространения этих волн в среде. Во втором случае мы будем применять наравне со словом излучение также слово радиация, особенно, когда применение термина излучение к обоим процессам могло бы повредить ясности изложетптя. Весь ко мплекс явлений, сопровождающих электромагнитное излучение, заставляет рассматривать это явление, с одной стороны, как распространение электромагнитных волн, с другой стороны, как распространение особых частиц — световых квантов или фотонов. В этих элементарных частицах как бы сосредоточена вся энергия излучения в строго определённых количествах, или квантах. Каждый фотон всегда несёт с собой энергию, равную /гм, где V — частота колебаний в соответствующей электромагнитной волне, а /г — постоянная Планка, имеющая размерность действия (т. е. произведеция энергии на время) и равная 6,54 10 + + 0,5% эрг сек ). При взаимодействии с атомами и молекулами или электронами фотоны либо целиком поглощаются с переходом энергий излучения в другие виды энергии (поглощение света твёрдыми телами, фотононизация газов в объёме, внещний фотоэффект и т. д.), либо отдают лишь часть своей энергии, продолжая двигаться всё с той же скоростью света (эффект Комптона, комбинационное рассеяние света). В этом случае изменяется лищь частота V соответствующих фотону электромагнитных волн. Импульс фотона равен . [c.313]

Законы теплового излучения. Поток теплового излучения или энергия теплового излучения Е количественно представляет собой формальный аналог удельного теплового потока д, но по своей природе — суммарный (диффузный) полусферический лучистый поток энергии с единицы поверхности, т. е. удельную мощность тепловой радиации во всех направлениях и при всех длинах волн. По своему происхождению излучение Е классифицируется на собственное Есоб, падающее пад, т. е. получаемое со стороны, отраженное от поверхности тела Я отр, поглощенное телом (средой) погл> проходящее через тело / прох> эффективное (суммарно излучаемое и отраженное телом) эФФ = -Ё соб + Ео р. [c.258]

Законы излучения и поглощения тепловых лучей сформулированы для реальных состояний теплонепрозрачных тел — абсолютно черных. Модель такого тела — полость с зачерненной шероховатой поверхностью и малым отверстием входа (выхода) лучей, обладающая объемной внутренней энергией II (или полной и на всю полость). Больцман рассматривал электромагнитное -аттппвпй и.злучение как функцию температуры Т и давления из- [c.258]